A5 Cx=0,3, A4 Cx=0,27

[Mayouuu]

Pues no se si me equivoco pero mi intuición dice que calcular la velocidad maxima a través de las fuerzas es mas preciso que con la potencia. Al fin y al cabo el responsable de que el coche acelere o no es el Par entregado en la rueda, la velocidad a la que vaya esa rueda da igual. La potencia de un motor es TxW (Par x Velocidad angular), el par depende de la velocidad angular y la velocidad lineal de la velocidad angular. Lo que me da la sensación de posible error en la velocidad maxima es lo que ya he comentado, que se puede estar por debajo del regimen de potencia máxima del motor y en cambio no ser suficiente el par para compensar todas las fuerzas de resistencia al avance. Al fiin y al cabo ambas formas son "buenas" en cuanto a que te aproximan bien la velocidad, pero si queremos exactitud hay que irse al estudio de fuerzas, ¿me equivoco?

[Ingold2009]

Hola Mayouuu

 

Como dije la veolcidad máxima se puede calcular también a través del calculo de fuerzas. Para ello además de la información que ya necesitabamos para hacerlo por un método energético (Cx,Af,Masa,F0,Fv,Densidad aire,Rendimiento transmisión) habría que conocer de manera exacta,¿cómo es la forma de la curva de par frente a r.p.m para todo el rango en el que puede operar el motor?. Las relaciones de transmisión de la caja de cambios, información disponible en páginas como KM77 (cosa que no vienen en nuestro manuales del A5).

A partir de aqui sacaríamos las fuerzas de contacto rueda calzada que deben ser iguales en movimiento rectilineo uniforme (cuando hemos alcanzadoi la velocidad máxima, vamos ya no hay aceleración del vehículo) a las fuerzas aerodinámicas, siendo estas últimas dependientes del cuadrdado de la velocidad.

 

Ahora bien, la potencia es el producto de una fuerza por una velocidad. Las fuerzas resistentes del vehículo son proporcionales al cuadrado de la velocidad.

Luego la potencia resistente lo será al cubo de esta. A velocidad máxima independientemente de como la hayas calculado, también es potencia resistente máxima.

 

La potencia generada por el motor del vehículo se gasta en moverle y en disipar en forma de calor en transmisiones de la caja de cambios.

La única manera que la potencia máxima del motor no sea igual a la potencia resistente máxima, es que el rendimiento de la transmisión bajara la potencia máxima efectiva sobre las ruedas, dándose una potencia efectiva mayor sobre las ruedas a potencia menor del motor. Esto en principio no pasa, la caja de cambios esta diseñada para tener un rendimiento practicamnete constante en todas las marchas engranadas y en el rango de r.p.m y par dados por el motor.

 

Luego el método energético es una manera más rápida y directa de calcular la velocidad máxima (en superficie plana, en movimiento rectilineo,a temperatura de 25ªC y presión 1 atmosfera), teniendo en cuenta un modelo simplificado de resistencia a la rodadura y de resistencia aerodinámica.

[Mayouuu]

Entiendo, pero, entonces no se puede dar el caso de que un coche alcance su velocidad máxima a 6.000rpm siendo su potencia máxima a las 5.500 rpm? por ejemplo? O de otra forma, siendo su potencia máxima en 5.000rpm y alcanzar la velocidad máxima en 5ª a 6.500rpm por ejemplo??

 

Esque pensaba que esto si podía ocurrir, que un coche tuviera su punto de velocidad máxima fuera de su rango de potencia máxima.

[Ingold2009]

Bueno en realidad si que se puede, cuesta abajo. Pero en llano que es como había estimado la velocidad máxima no es posible obtenerla a más r.p.m de la potencia máxima que da el motor.

 

Si de alguna manera el vehículo en su marcha más larga llegará a más r.p.m de la que da el motor a potencia máxima:

a)Como el vehículo viaja a mayor velocidad que la que consigue a máxima potencia la resistencia aerodinámica y de rodadura es mayor.(Son proporcionales al cuadrdado y linealmente a la velocidad)

b)La potencia resistente a estas r.p.m es mayor que la potencia resistente a potencia máxima del motor.

c)Por tanto la potencia del motor por un rendimiento dado por la caja de cambios es menor que la potencia total resistente. Luego ¿de dónde sale esa potencia extra?.El motor ya ha dado todo lo que tenía.

 

Esta puede salir de la gravedad, cuando el vehículo va cuesta abajo. Cuesta abajo el vehículo puede alcanzar velocidades máximas por encima de las dadas por el motor.

[Mayouuu]

No se podría dar este caso? Me lo invento yo...

Supongamos un motor que a 5.500rpm da 340Nm de par y a 6.000rpm da 300Nm, la potencia del motor es el producto Par x W, para hacerlo didactico tomaremos....

 

Potencia 1 = 340Nm x 5.500rpm = 187.000 unidades de potencia. ---> Punto de potencia máxima.

Potencia 2 = 300Nm x 6.000rpm = 180.000 unidades de potencia. ---> Hemos pasado ya el punto de potencia máxima y la curva de potencia está cayendo.

 

Entonces ahora supongamos que la marcha que llevamos hace que la entrega de fuerza en las ruedas (Par x relacion) sea de 1:1.

Tb supongamos que este coche por su aerodinamica y demás resistencias tiene las siguientes fuerzas resisitivas, digamos por ejemplo:

 

5.500 rpm --> Velocidad 1 --> 250N de resistencia

6.000rpm --> Velocidad 2 --> 300N de resistencia

 

En este caso el coche seguirá acelerando pasadas las 5.500 rpm hasta alcanzar las 6.000rpm siendo ese su punto de velocidad maxima y desarrollando menos potencia de su máxima disponible.

 

¿En que estoy equivocado?

 

Por cierto, mu bueno el tema ejjeje, estoy practicando fisica

[Raul 3.0tdi]

La curva de potencia de vuesto coche la tenéis en otro hilo:

 

Os la pongo aquí:

 

 

Ale... a seguir estrujandose los sesos!!!!

 

Salu2!!!

Editado 14 de Octubre del 2011 por Raul 3.0tdi

[BoboEsponja]

Por Dios Raul no les des más datos que te los recalculan de nuevo ! Vas a ser cómplice de un sobrecalentamiento neuronal

[Ingold2009]

Hola he cogido la grafica anterior y la he añadido la resistencia total del vehículo en función de la marcha:

rti es la relación de transmisión i-esima.

A,B son los coeficientes que ya mencione más arriba.

Nm son las revoluciones por minuto del motor.

r es el radio para una llanta 225/50R17.

Hri=(A*(3.14*Nm*r/(30*rti))+B*(3.14*Nm*r/(30*rti))^3).*1.36./1000;Expresado en cv.

rt4=3.2998;

rt5=2.7559;---->Las he sacado de la página Km77.En esta página estan expresadas en km/h a 1000rpm.

rt6=2.3525;

http://img20.imageshack.us/img20/2820/96247881.png

Según las intersecciones (he sacado las rpm de intersección un poco a ojo), las velocidades en:

4ª marcha se da a Nm4=6600 rpm; V4=3.14*Nm4*r/(30*rt4)*3.6=248.71Km/h.

5ª marcha se da a Nm5=5500 rpm; V5=3.14*Nm5*r/(30*rt5)*3.6=247.89Km/h.

6ª marcha se da a Nm6=4600 rpm;V6=3.14*Nm6*r/(30*rt6)*3.6=243.15Km/h.

 

Luego en 4ª se alcanza la velocidad mayor y se da a unas rpm por encima de las rpm en las que se da la potencia máxima.

[Raul 3.0tdi]

Por Dios Raul no les des más datos que te los recalculan de nuevo ! Vas a ser cómplice de un sobrecalentamiento neuronal

Tu tranquilo, que conozco a Ingold2009 y es un tío más que inteligente, y le encanta todo tema matemático/físico... es un auténtico fiera y me fio al 100% de lo que él dice.

 

Lamentablemente, y hablando con él en persona, es difícil de creer, como es posible que el Coeficiente Aerodinámico Cx del A5 sea superior a un A4 y tenga exactamente el mismo valor que el descatalogado Audi 100. Que un BMW serie 3 tenga un Cx inferior y que un coche más grande y voluminoso como el mercedes Clase E también esté por debajo del Cx del A5.

 

Estoy con ingold2009 que más que un deportivo, deberían de decir que es un traga kilometros, ya que es un coche muy cómodo para viajar, pero la deportividad, se queda de lado. Si, si, 211cv, una velocidad punta rozando los 250Kms/h es un gran coche, y si es una auténtica gozada disfrutar de todo el pack que tiene la palabra Audi, pero no es lo que, por lo menos yo, nos ha vendido la marca. Que es bueno, si. Que es una gozada conducirlo, también. Que todas las virtudes que nos han dicho son ciertas, por supuesto. Pero que es un gran deportivo... ahí tengo que decir que es muy potente y te deja siempre una sonrisa cuando aceleras, pero deportivo, deportivo... lo siento pero no. Línea deportiva si, pero todo un señor deportivo, tengo que decir que no... y a las pruebas me remito... hasta en la revista "autopista" indican que la velocidad máxima del vehículo son 241... por lo que autolimitado... no lo veo.

 

Salu2!!!!

[Ingold2009]

Bueno Raul que me voy a poner colorado

 

Según la curva anterior basada en la obtenida por AUTOPISTA:

a)La intersección de la resistencia en 5ª marcha con la potencia en ruedas, que el vehículo alcanza la potencia máxima en esta marcha,siendo la velocidad por poco pero superior a la obtenida en 6ª.

¿Alguien lo ha comprobado?.¿Alguien sabe de otra persona que circulando sin limite en ALEMANIA haya llegado a esa conclusión?.

Hay que tener en cuenta las limitaciones:En linea recta, sin pendiente,....

b)Lo que parece más interesante pero difícil de creer: es que estirando este motor hasta las 6600rpm, que sea en 4ª en la marcha que se alcance la velocidad máxima.

De nuevo la pregunta ¿están equivocados los cálculos?

 

 

Reharé las cuentas para los diferentes A5 y veremos que nos dice la teoría.

Cuando pueda pondré si es verdad lo que dice la marca acerca de la aceleración 0-100Km/h, recorrer 1000m,....y si en teoría es mas rápido o lento que sus rivales equivalentes.

 

Por cierto todavía sigo pillado con los datos de aerodinámica de nuestro vehículo, investigaré el por que de esos mediocres valores. Por cierto el nuevo A6 anuncia un Cx=0,26 o así.

Saul2

[Ingold2009]

Respecto a los valores calculados, vaya chapuza no hagais caso las intersecciones y valores son los siguientes(eso me pasa por mirarlos a ojímetro sin ni siquiera hacer zoom a las imagenes):

 

Intersección potencia con resistencia en 4ª:Nm4=6550 rpm; V4=3.14*Nm4*r/(30*rt4)*3.6=246.83Km/h

Intersección potencia con resistencia en 5ª:Nm5=5470 rpm; V5=3.14*Nm5*r/(30*rt5)*3.6=246.54Km/h

Intersección potencia con resistencia en 6ª:Nm6=4700 rpm;V6=3.14*Nm6*r/(30*rt6)*3.6=248.44Km/h

Así que olvidaros de lo que dije que en el anterior post

 

Salu2

[labombadiesel]

Asumo que esto es para el A4 2.0 TFSI quattro tracción delantera de 211CV oficiales con la curva de potencia que te han puesto ¿no?.

Pero ¿Con que medida de ruedas?, porque como ya te dije los desarrollos cambian bastante entre llevar unas 17",19" o 20" (con las que el desarrollo es el mayor) que con las de 18" que son las que menos desarrollo dejan al coche y por ello con las que mejor anda, aunque el velocímetro también engaña más...

[Ingold2009]

Hola Labomba,

La curva de potencia de AUTOPISTA pone que es para el A5 2.0 TFSI, y la curva dónde he unido la potencia y curva de resistencia en función de la marcha versus rpm es también para el A5 2.0 TFSI.

El cálculo lo he hecho, y es fácilmente modificable para una llanta 225 R17 50, y como dices cambia la velocidad en función de la llanta.

El radio es r=(17*25.4e-3+2*50/100*225)=328.4000 mm...

Cuando tenga lago de tiempo sacare para más vehículos con diferentes tipos de llantas, y no solo la velocidad máxima.

Sino parametros como la aceleración, respuesta del coche si es subvirador o sobrevirador, pendiente máxima,...

Siempre agradeceré vuestros comentarios y correciones.

Salu2

[labombadiesel]

Ok, pues por rozamientos de rodadura y por resistencia aerodinámica con esas ruedas y suspensión s-line (la más baja y por ello con mejor aerodinámica), esa es otra combinación más rápida para ese modelo concreto...

 

Todo lo que sea subir el tamaño de las ruedas, además de meter tracción quattro, hará que el coche sea más lento en prestaciones, pero también claramente más estable en curvas...

[Ingold2009]

No se podría dar este caso? Me lo invento yo...

Supongamos un motor que a 5.500rpm da 340Nm de par y a 6.000rpm da 300Nm, la potencia del motor es el producto Par x W, para hacerlo didactico tomaremos....

 

Potencia 1 = 340Nm x 5.500rpm = 187.000 unidades de potencia. ---> Punto de potencia máxima.

Potencia 2 = 300Nm x 6.000rpm = 180.000 unidades de potencia. ---> Hemos pasado ya el punto de potencia máxima y la curva de potencia está cayendo.

 

Entonces ahora supongamos que la marcha que llevamos hace que la entrega de fuerza en las ruedas (Par x relacion) sea de 1:1.

Tb supongamos que este coche por su aerodinamica y demás resistencias tiene las siguientes fuerzas resisitivas, digamos por ejemplo:

 

5.500 rpm --> Velocidad 1 --> 250N de resistencia

6.000rpm --> Velocidad 2 --> 300N de resistencia

 

En este caso el coche seguirá acelerando pasadas las 5.500 rpm hasta alcanzar las 6.000rpm siendo ese su punto de velocidad maxima y desarrollando menos potencia de su máxima disponible.

 

¿En que estoy equivocado?

 

Por cierto, mu bueno el tema ejjeje, estoy practicando fisica

Hola Mayouuu,

 

Si miras en el post dónde esta la gráfica de potencia y resistencia en 4ª se ve que puedes estirar el motor más allá de las r.p.m del punto de máxima potencia del motor, y no con ello alcanzar la velocidad máxima alcanzable del A5.

 

Aunque sería descabellado poner a tal limite el motor durante un intervalo de tiempo de más de unos segundos(en un circuito), en teoría casi alcanza la velocidad limite del vehículo con esa marcha. Se debe a que los diseñadores aunque pusieron una 4ª larga, no esta diseñada para que alcance la velocidad máxima especificada para el coche.

 

Para el A5 2.0 TFSI(circulando en recta y en llano, sin viento a favor ni en contra) como puedes ver te quedas incluso por debajo de las r.p.m de máxima potencia del motor en 6ª alcanzas la máxima velocidad del coche y no podrías seguir estirando más.

 

Como la intersección de la potencia con la resistencia en 6ª no se produce en el PMP del motor, se puede concluir que:

1)La 6ª en el A5 no esta pensada para sacar el mayor rendimiento(potencia) aunque alcance la velocidad máxima en esta marcha.

Esta pensada para que el motor vaya bajo de vueltas y por tanto menor consumo.

2)Es la 5ª la que por la intersección de la curva de resistencia con la de potencia la que más se acerca al PMP del motor.

3)Dada una potencia máxima del motor, aparte del rendimiento de esa potencia que llega a las ruedas para transformarse en movimiento.No toda esa potencia de ruedas es aprovechable pues depende de las relaciones de la caja de cambios.

Luego estoy pensando si potencio mi 2.0 TFSI y no cambio mi caja de cambios, mejoraré mi aceleración, pero habría que ver que pasa con la velocidad máxima(esto no es una preocupación de verdad, pues es imposible hacerlo en carreteras).

 

4)Con una s..ta un poco más corta el coche sería más rápido, pero iría en detrimento del consumo.

5) Si el A5 tuviera un menor Cx, o mejor dicho menor Cx*Area frontal, el A5 podría ser más rápido y consumiría menos litros/100Km.

 

 

salu2